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Was ist API-Testing? Ein vollständiger Leitfaden

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Übersicht

API-Tests ist wichtig und zeigt Entwicklern, ob APIs die Erwartungen hinsichtlich Funktionalität, Sicherheit, Leistung und Zuverlässigkeit erfüllen.

Was ist eine API?

API steht für Application Programming Interface (Anwendungsprogrammierschnittstelle). Eine API ist ein Software-Vermittler, der die Kommunikation zwischen zwei Apps ermöglicht. Beispielsweise sind APIs jedes Mal im Einsatz, wenn Sie auf Facebook interagieren, ein Produkt bei Amazon kaufen oder auf Ihrem Smartphone die Nachrichten abrufen.

Eine API funktioniert wie folgt: Wenn Sie eine Anwendung auf Ihrem Computer oder Telefon verwenden, verbindet sich die App mit dem Internet und sendet Ihre Daten an den Server. Der Server lädt die Informationen herunter, interpretiert sie nach Bedarf für die App und sendet dann eine Antwort an das Telefon oder den Computer so zurück, dass Sie sie verstehen und verwenden können.

Was ist API-Test?

Tester testen APIs, um herauszufinden, ob die APIs die Erwartungen hinsichtlich Funktionalität, Sicherheit, Leistung und Zuverlässigkeit erfüllen. API-Funktionstests ist unerlässlich, da APIs die primäre Schnittstelle in der Anwendungslogik darstellen und Tester festgestellt haben, dass GUI-Tests (grafische Benutzeroberflächentests) schwierig zu pflegen sind und nur eine begrenzte Abdeckung bieten, wenn man die wiederkehrenden Änderungen in DevOps- und Agile-Software sowie die verkürzten Release-Zyklen berücksichtigt. Unternehmen haben festgestellt, dass zusätzliche API-Tests ihre Anwendungstestabdeckung deutlich erweitern.

Tester testen APIs direkt, also isoliert, als Bestandteil von End-to-End-Tests im Integrationstest. Außerhalb von RESTful APIs umfassen Transaktionen verschiedene Endpunkte, zum Beispiel:

  • Web-UIs
  • Großrechner
  • ESBs
  • Web-Services
  • ERP

Tester testen APIs, die ein Entwicklungsteam erstellt. Darüber hinaus testen sie die APIs, die das Team in der Anwendung verwendet, einschließlich aller APIs von Drittanbietern. Die Tests stellen fest, ob die APIs für eine Vielzahl denkbarer Anfragen die passenden Antworten im richtigen Format zurückliefern und ob die APIs bei ungewöhnlichen oder extremen Eingaben und bei Fehlern angemessen reagieren. Das Testen umfasst normalerweise SOAP-Webdienste oder REST-APIs mit XML- oder JSON-Nachrichtenladungen, wobei das System über JMS, HTTP, HTTPS und MQ sendet. Andere Nachrichtenformate, die Tester während der Tests verwenden, sind EDI, FIX und SWIFT.

Typische automatisierte API-Tests umfassen Folgendes:

  • Unit-Test
  • Lastprüfung
  • Funktionsprüfung
  • Sicherheitstests
  • Erkennung von Laufzeitfehlern
  • Testen der Web-Benutzeroberfläche
  • Penetrationstests
  • Fuzz-Tests

Ausführliche Informationen zu den spezifischen Tests, die Entwickler zum Testen von APIs verwenden, finden Sie unten im Abschnitt Typen.

Warum sind API-Tests wichtig?

Um eine angenehme und erfolgreiche Benutzererfahrung mit Ihrer Softwareanwendung zu gewährleisten, ist es wichtig, sie gründlich zu testen. Dies bedeutet, dass die zugrunde liegende Funktionsweise des Codes und seine Interaktionen mit anderen Systemen und Diensten überprüft werden.

UI-Tests allein können nicht garantieren, dass die Software wie erwartet funktioniert. API-Tests bewerten die Funktionalität, Zuverlässigkeit und Leistung der Anwendung, damit Sie sicher sein können, dass Sie qualitativ hochwertige Software liefern.

API-Tests konzentrieren sich auf

  • Validieren der Geschäftslogik
  • Sicherstellung präziser Datenantworten
  • Bewerten von Leistungsproblemen
  • Identifizierung potenzieller Sicherheitsrisiken

Alle diese Bereiche sind entscheidend für den korrekten Betrieb Ihrer Anwendung.

Wenn keine ausreichenden API-Tests durchgeführt werden, kann dies dazu führen

  • Freigabeverzögerungen
  • Produktionsausfallzeiten
  • Hohe Nacharbeitskosten
  • Umsatzeinbußen und mehr

Proaktive und umfangreiche API-Tests führen zu besserer Software.

Arten von API-Tests

Um alle Grundlagen abzudecken, verwenden Tester eine Reihe von Tests zum Testen von APIs. Hier sind die wichtigsten.

Funktionsprüfung

API-Funktionstests verifizieren, dass die API wie erwartet funktioniert und angemessen auf alle Anfragen reagiert, die sie erhält.

Fuzz-Tests

Dies ist ein weiterer Sicherheitstest. Tester geben eine große Menge verschiedener Daten (Fuzz oder Rauschen) in das System ein, um negatives Verhalten oder Programmabstürze zu erzwingen. Diese Tests belasten APIs für Worst-Case-Situationen.

Load Testing

Diese Art von Test überprüft, ob die App sowohl bei Spitzen- als auch bei normalen Dateneingaben ordnungsgemäß funktioniert.

Penetrationstests

Während dieses Tests entdecken Tester, ob Benutzer mit geringen API-Kenntnissen Zugriff auf die vollständige API erhalten, einschließlich Informationen zu Prozessen, Funktionen und Ressourcen.

Laufzeit und Fehlererkennung

Dieser Test bezieht sich auf den tatsächlichen Betrieb der API und konzentriert sich insbesondere auf das Ergebnis, wenn die APIs die API-Codebasis verwenden. Es konzentriert sich auf eines oder mehrere davon: Ausführungsfehler, Überwachung, Fehlererkennung, Ressourcenlecks.

Sicherheitstests

Dieser Test dient dem API-Schutz und stellt sicher, dass die API-Anwendung vor externen Bedrohungen geschützt ist. Er umfasst das Testen der Struktur der Zugriffskontrolle, der Benutzerrechteverwaltung, der Validierung von Verschlüsselungsmethoden und der Autorisierungsvalidierung.

UI-Tests

UI-Tests testet die Benutzeroberflächen der API. Es konzentriert sich hauptsächlich auf die Schnittstelle, die mit der API verbunden ist, im Gegensatz zum API-Testen selbst.

Validierungstests

Dieses Testen ist unerlässlich und findet in den letzten Schritten der Entwicklung statt. Es bestätigt verschiedene Eigenschaften und das korrekte Verhalten des Produkts sowie die Effizienz.

Arten von Fehlern, die durch API-Tests erkannt werden

Wenn APIs nicht wie erwartet funktionieren, führt dies zu Funktionsstörungen oder Sicherheitsrisiken. Dies sind einige der wichtigsten Fehler, die durch API-Tests erkannt werden können.

Langsame Reaktionszeit

Wenn die Antwortzeit einer API selbst unter normalen Bedingungen zu lang ist, beeinträchtigt dies die Benutzererfahrung und verzögert die Systemabläufe.

Beschädigte Datenformate

APIs, die unerwartete oder fehlerhafte Daten zurückgeben – etwa fehlende Felder oder falsche Typen – verursachen Fehler in nachgelagerten Systemen.

Zugriffskontrollfehler

Eine schwache oder falsch konfigurierte Authentifizierung ermöglicht nicht autorisierten Benutzern den Zugriff auf eingeschränkte Endpunkte oder die Durchführung vertraulicher Vorgänge.

Nichtübereinstimmung mit API-Spezifikationen

Die API verhält sich anders als definiert. Beispielsweise werden zusätzliche Felder zurückgegeben, erforderliche Felder fehlen oder ungültige Eingaben werden akzeptiert.

Unklare oder fehlende Fehlermeldungen

Wenn etwas schief geht, schlägt die API entweder stillschweigend fehl oder gibt einen allgemeinen Fehler zurück, der schwer zu debuggen ist.

Sicherheitslücken

Schwachstellen wie Injektionspunkte, offengelegte Anmeldeinformationen oder fehlende Eingabevalidierung können zu Angriffen oder Datenlecks führen.

UI-Tests

UI-Tests testet die Benutzeroberflächen der API. Es konzentriert sich hauptsächlich auf die Schnittstelle, die mit der API verbunden ist, im Gegensatz zum API-Testen selbst.

Validierungstests

Dieses Testen ist unerlässlich und findet in den letzten Schritten der Entwicklung statt. Es bestätigt verschiedene Eigenschaften und das korrekte Verhalten des Produkts sowie die Effizienz.

Die 5 besten Best Practices für API-Tests

Die Zahl 1 in einem blauen Kreis

Testen Sie eine große Bandbreite an Sonderfällen und Bedingungen und nutzen Sie die automatisierte Validierung umfassend.

Ein hoher Automatisierungsgrad bietet eine Reihe funktionaler Testszenarien, die Sie systematisch replizieren können.

Nutzen Sie eine intuitive Benutzeroberfläche, um komplexe Fälle über Datenbanken, Microservices, die Messaging-Ebene usw. zu automatisieren. Dazu gehören:

  • Angeben automatisierter Testfälle entlang einer Vielzahl von Testtypen und Protokollen, die Entwickler für APIs wie HTTP/REST, Swagger, Kafka, MQ, JSON, EDI, JMS und Nachrichten fester Länge verwenden.
  • Parametrisierung von Validierungen, Testlasten und Konfigurationen aus Testfällen, Datenquellen oder Variablen.
  • Definition von High-Level-Testlogik aber ohne Scripting.
  • Visualisierung, wie sich Ereignisse und Nachrichten durch Architekturen bewegen, während Tests ausgeführt werden.
  • Automatisierung der vollständigen Omnichannel-Validierung entlang zahlreicher Endpunkte und Schnittstellen, die in End-to-End-Testfällen enthalten sind.

Die Zahl 2 in einem blauen Kreis

APIs ändern sich ständig, was für Unternehmen, die nicht Schritt halten, ein Sicherheits- und Qualitätsrisiko darstellt.

Daher ist es wichtig, zu erkennen, wann API-Änderungen auftreten, und Testassets einfach, schnell und genau zu aktualisieren, um sie auszurichten.

Der Schlüssel ist, ein System zu entwickeln, das notwendige Änderungen für aktuelle Tests bewertet und diese dann aktualisiert oder sogar neue Tests erstellt. Dies kann den Zeit- und Arbeitsaufwand erheblich reduzieren, um sicherzustellen, dass Ihre Tests nicht an unerwarteten Änderungen scheitern und neue Funktionalitäten nicht ignorieren.

Die Zahl 3 in einem blauen Kreis

Verwenden Sie die Servicevirtualisierung für simulierte Testszenarien.

Auf diese Weise können Sie simulierte Testfälle erstellen, wodurch Sie wiederum das Verhalten abhängiger Ressourcen anzeigen können, auf die Sie möglicherweise nur schwer zugreifen können, auf die Sie möglicherweise Schwierigkeiten bei der Konfiguration zum Testen haben oder die noch nicht verfügbar sind.

Diese Ressourcen können beispielsweise Webdienste, Datenbanken, Mainframes oder Drittanbieteranwendungen sein. Sie können Webdienst-Virtualisierung in Kombination mit Betriebssystem- und Hardware-Virtualisierung nutzen, um Zugriff auf die benötigten Umgebungen zu erhalten. Dadurch können Sie schneller, früher und gründlicher testen.

Sie können die Dienstvirtualisierung in Bezug auf API-Tests auf zwei Arten anwenden:

  • Simulieren Sie den Zugriff auf das Verhalten der abhängigen Ressource, z. B. einer Datenbank, einer mobilen App, eines Drittanbieterdienstes oder eines Legacy-Systems.
  • Simulieren Sie das Verhalten Ihrer API, indem Sie ein Testszenario entwickeln, das API-Benutzer erstellen und testen können, das sich nicht auf das Produktionsprodukt auswirkt. Dies ermöglicht auch die Entwicklung und das anschließende Testen, selbst wenn APIs noch nicht vollständig sind.
Nummer 4 im blauen Kreis

Nutzen Sie die Servicevirtualisierung für umfangreiche Leistungstests.

APIs sind stark exponiert. Somit besteht ein großes Potenzial für volatilen und unvorhersehbaren Verkehr. Es ist ratsam, umfassende Leistungstests durchzuführen, um festzustellen, ob Ihre API die Erwartungen erfüllt, wenn sie auf eine steigende Nachfrage oder ein unregelmäßiges Verhalten stößt. Hier sind einige Beispiele.

Mit der Servicevirtualisierung können Sie simulierte Testszenarien erstellen, die Sie beim Testen verschiedener Leistungsumgebungen unterstützen, deren Erstellung in einer Testsituation normalerweise problematisch ist. Sie können Bedingungen wie Timing, Verzögerung und Latenz testen, um typische, Spitzen- und langsame Leistung zu replizieren, um einen Cloud-Burst oder jemanden zu planen, der von einem Remote-Standort auf einem anderen Kontinent aus auf die API zugreift.

Darüber hinaus können Sie verschiedene Fehler- und Fehlersituationen erstellen, die Tester im eigentlichen Programm oft nur schwer reproduzieren können – wenn Ihre APIs beispielsweise Amazon Web Services verwenden, können Sie ein Szenario erstellen, das eine Situation simuliert, in der AWS offline ist.

Sie können auch eine Vielzahl von Situationen in abhängigen Systemen konfigurieren, um herauszufinden, ob Ihre APIs unter ungewöhnlichen Bedingungen richtige Antworten liefern und auch, ob sie einigermaßen fehlschlagen.

Sie können Links zu Anwendungen von Drittanbietern replizieren, wodurch jedes Risiko, das Ihre Tests für Dienste haben können, die Sie normalerweise nicht mit Testdaten angreifen dürfen oder für die Sie kein Budget haben, negiert werden können.

Nummer 5 im blauen Kreis

Führen Sie mithilfe der Servicevirtualisierung umfassende Tests auf Sicherheitsprobleme durch.

APIs bieten leider eine große Angriffsfläche. Um Angreifer und größere Sicherheitsprobleme zu stoppen, verwenden Sie einen mehrschichtigen Testansatz. So stellen Sie sicher, dass Sie die erforderlichen Sicherheitsmaßnahmen in die Anwendung integriert haben. Der Ansatz umfasst:

  • Erstellen einer Vielzahl von Penetrations- und Angriffssituationen, die Injektionen, Parameter-Fuzzing, große Nutzlasten usw. beinhalten.
  • Implementierung komplexer Verschlüsselungs-, Authentifizierungs- und Zugriffskontroll-Testsituationen.
  • Durchführen von Penetrationsangriffen, die auf bestehende operative Testsituationen abzielen.
  • Überwachen des Back-Ends während des Tests, um festzustellen, ob die Sicherheit kompromittiert wurde.

Um Geld zu sparen, ermöglicht die Servicevirtualisierung Nicht-Sicherheitsexperten die Durchführung von Tests, da sie keinen Code schreiben, sondern lediglich bewährte Tests in einer Vielzahl von Szenarien ausführen. Und die Dienstvirtualisierung ermöglicht es Ihnen, die Reaktionen Ihrer API auf eine Vielzahl von Abhängigkeitssicherheitsverhalten und in zahlreichen Angriffssituationen auszurichten.

Herausforderungen in der heutigen API-Wirtschaft

Obwohl die API-Ökonomie die Geschäftsabläufe in vielerlei Hinsicht revolutioniert, gibt es immer noch einige Bedenken hinsichtlich ihrer Einführung. Einige davon sind:

  • Größere Angriffsfläche
    Aus Sicherheitssicht kann der Zugriff auf eine API über die interne Infrastruktur die Angriffsfläche einer Anwendung vergrößern. Die Offenlegung könnte Tür und Tor für verschiedene API-spezifische Bedrohungen wie SQL- oder Command-Injection-Angriffe, Payload-Manipulation oder sogar unbefugten Testzugriff öffnen.
    Die Herausforderung wird noch komplexer, wenn Sie die API auf einer öffentlichen Cloud-Plattform wie Amazon Web Services (AWS), Microsoft Azure oder Google Cloud Platform (GCP) hosten. Diese Plattformen bieten zwar Skalierbarkeit und Flexibilität, übertragen aber im Rahmen eines Modells der geteilten Verantwortung einige Sicherheitsverantwortlichkeiten auf die Benutzer. Wird dies nicht eingehalten, kann dies die Sicherheit Ihrer API gefährden.
  • Erhöhtes Potenzial für unerwarteten Missbrauch
    Angesichts der vielfältigen Nutzerbasis, die auf Ihre öffentlich verfügbaren APIs zugreifen kann, kann die Offenlegung einer API im offenen Internet Ihre Kontrolle und Vorhersehbarkeit über deren Nutzung beeinträchtigen. Es ist nahezu sicher, dass sie auf unerwartete Weise genutzt werden. Manche Nutzer könnten die APIs unbedacht über den vorgesehenen Rahmen hinaus erkunden, während andere in böswilliger Absicht nach Schwachstellen suchen, die sie ausnutzen können.
    Auch die zunehmende Verbreitung von APIs, bei der verschiedene Abteilungen oder Teams innerhalb einer Organisation ihre APIs (Schatten-APIs) erstellen, um ihre spezifischen Anforderungen zu erfüllen, ohne dass eine angemessene Aufsicht oder Steuerung erfolgt, kann zu einer großen Anzahl von APIs führen, die nicht ordnungsgemäß gesichert, verwaltet oder dokumentiert sind.
  • Außergewöhnlich unvorhersehbare Nachfrage
    APIs sind in der Regel an leistungsbezogene Service-Level-Agreements (SLAs) gebunden, deren Einhaltung aufgrund unvorhersehbarer Zugriffsmuster schwer zu überprüfen ist. Um die Zuverlässigkeit zu gewährleisten, müssen Sie die SLAs anhand einer Vielzahl von Szenarien testen. Dazu gehören plötzliche Traffic-Spitzen, die auftreten können, wenn eine API unerwartete Popularität erlangt, beispielsweise durch die Integration viraler Apps oder einen durch Social Media bedingten Anstieg.
    Infolgedessen wird die Durchführung gründlicher Leistungstests immer wichtiger und schwieriger, um zu bestätigen, dass das System die versprochenen Standards erfüllt.
  • API-Konsumenten benötigen Testumgebungen
    Die breite Akzeptanz Ihrer API hängt oft davon ab, ob Sie Verbrauchern dedizierte Testumgebungen, sogenannte Sandboxen, zur Verfügung stellen können. Diese Bereiche ermöglichen Entwicklern das Erstellen und Experimentieren, ohne Live-Systeme zu beeinträchtigen. Kosten, Sicherheit, Nachfrage und Übersichtlichkeit machen eine effektive Sandbox-Bereitstellung jedoch zu einer kritischen, aber schwierigen Aufgabe.
    Die Nachbildung produktionsähnlicher Bedingungen erfordert erhebliche Ressourcen. Um unvorhersehbare, bedarfsgesteuerte Kundenbedürfnisse zu erfüllen, sind möglicherweise auch skalierbare und aktualisierte Sandboxen erforderlich. Ohne solche Testumgebungen kann die Einführung ins Stocken geraten, da Entwickler zögern, ungetestete APIs in ihre Workflows zu integrieren.

Auswahl eines API-Testtools: Wichtige Funktionen

  1. Visuelle und skriptlose Funktionalität
    Wählen Sie bei der Auswahl eines API-Testtools eines, das keine Programmierkenntnisse erfordert. Ein visuelles Low-Code-API-Testtool mit einer skriptlosen und intuitiven Benutzeroberfläche ermöglicht die einfache Testerstellung unabhängig von Ihrem Kenntnisstand. Diese Funktionalität beschleunigt die API-Einführung und reduziert gleichzeitig die Abhängigkeit von manuellen QA-Aufgaben. Mit der Einführung von KI in vielen Testtools sollten Sie KI-gestützte Lösungen zur Testerstellung in Betracht ziehen. Einige Lösungen nutzen KI, um Testfälle so vorzuschlagen oder zu erstellen, dass der manuelle Einrichtungsaufwand reduziert wird und gleichzeitig eine umfassende Testabdeckung gewährleistet bleibt.
  2. Benutzerdefiniertes Erweiterbarkeitsframework
    Ein weiteres wichtiges Merkmal, auf das Sie bei einem API-Testtool achten sollten, ist die Möglichkeit, anpassbare Testumgebungen zu erstellen. Wählen Sie ein Tool, das Skripting für Aufgaben wie die Generierung eindeutiger Token unterstützt, ohne Sie auf eine Sprache zu beschränken. Stellen Sie sicher, dass das Tool Skriptsprachen wie Java, Jython, JavaScript und Groovy unterstützt, um Ihren Anforderungen zu entsprechen. Überprüfen Sie außerdem, ob das Tool ein Framework enthält, das sicherstellt, dass Ihre API an alle Transport- und Protokolltypen wie REST, SOAP, GraphQL und MQ angepasst werden kann.
  3. Automatisierte Assertions und Validierungen
    Wählen Sie ein Tool, das die Antwortvalidierung automatisiert und Ihnen die Festlegung von Erfolgskriterien ermöglicht. Es sollte Batchtests effizient ausführen können, um Nachrichtenantworten, Schemakonformität und andere kritische Faktoren ohne manuelle Eingriffe zu überprüfen. KI-gestützte Validierungstools können sogar noch einen Schritt weiter gehen und Anomalien erkennen, die möglicherweise nicht explizit durch vordefinierte Aussagen abgedeckt sind. Anstatt sich ausschließlich auf feste Erfolgskriterien zu verlassen, kann KI früheres API-Verhalten analysieren, ungewöhnliche Antwortmuster kennzeichnen und sogar potenzielle Fehlerquellen vorhersagen, bevor sie in der Produktion Probleme verursachen.
  4. Datengesteuertes Testen
    Ein leistungsstarkes API-Testtool sollte Tests mit unterschiedlichen, dynamischen Daten anstelle von festen Werten ermöglichen. Wählen Sie ein Tool mit erweiterten Funktionen, wie dem Import von Daten aus externen Quellen wie CSV-Dateien, Excel-Tabellen, JSON oder Live-Datenbanken, das während API-Tests dynamische Datensätze generieren und ändern kann. Die Möglichkeit, Quellen schnell zu aggregieren und zu wechseln, ermöglicht Ihnen die Validierung von APIs in mehreren Umgebungen und sorgt so für Flexibilität und realistische Szenarien.
  5. Testen der Wiederverwendbarkeit
    Entscheiden Sie sich für ein Tool, mit dem Sie API-Tests in verschiedenen Szenarien wiederverwenden können. Die Möglichkeit, Authentifizierungsabläufe, UI-Anmeldungen oder wiederholte Aktionen zu definieren und zu referenzieren, reduziert Redundanz und gewährleistet projektübergreifende Konsistenz. Das spart nicht nur Aufwand, sondern gewährleistet auch die Teststabilität bei der Weiterentwicklung von APIs. KI kann die Wartung von Testfällen automatisieren, indem sie veraltete oder redundante Tests erkennt und Anpassungen empfiehlt. Einige KI-gesteuerte Plattformen verfolgen API-Änderungen im Laufe der Zeit und passen Testfälle proaktiv an, wodurch der Bedarf an ständigen manuellen Aktualisierungen reduziert wird.
  6. Möglichkeit zur schnellen Erstellung von Tests vor der Dienstverfügbarkeit
    Ihr API-Testtool sollte Ihnen helfen, Tests frühzeitig im Softwareentwicklungsprozess schnell zu erstellen. Wählen Sie daher ein Tool, das Tests frühzeitig erstellt, bevor APIs live gehen, und dabei Definitionen wie Open API/Swagger, RAML oder WSDL verwendet. Dies beschleunigt das Testen in agilen Sprints und konzentriert sich auf neue Funktionen. Durch die Möglichkeit, diese Funktionen schnell zu testen, bevor sie verfügbar sind, maximieren Sie Ihre Testabdeckung.

Strategieleitfaden zum Testen von Microservices

Herausforderungen beim Testen von Microservices

Das Testen von Microservices stellt besondere Herausforderungen dar, die sich aus der verteilten Architektur und der zunehmenden Komplexität ergeben. Hier einige Beispiele:

  • Erhöhte Komplexität beim API-Testen
    Microservices führen viele Interaktionen auf der API-Ebene ein, die getestet werden müssen. Im Gegensatz zu einem Monolithen, bei dem sich API-Tests nur auf extern exponierte Endpunkte konzentrieren, erfordern Microservices das Testen zahlreicher interner APIs, was den Umfang und den Aufwand zur Gewährleistung der Zuverlässigkeit erheblich erhöhen kann.
  • Einschränkungen der parallelen Entwicklung
    Microservices zielen zwar darauf ab, die Entwicklung durch paralleles Arbeiten zu beschleunigen, doch Abhängigkeiten zwischen den Diensten und komplexe Bereitstellungsumgebungen stellen oft Hindernisse dar. Diese Probleme reduzieren die erwarteten Time-to-Market-Verbesserungen, da die Teams in der Praxis nicht vollständig unabhängig voneinander arbeiten können.
  • Änderung der Testmethoden
    Traditionelle Testansätze, wie End-to-End-UI-Tests, funktionieren zwar gut in monolithischen Systemen, verlieren aber bei Microservices an Effektivität. Mit der Dezentralisierung von Anwendungen muss der Testfokus auf die API-Ebene verlagert werden. Dies erfordert, dass Teams bewährte Methoden anpassen oder sogar Workflows überarbeiten, um Automatisierung, Geschwindigkeit und Interoperabilität zu priorisieren. Moderne API-Testlösungen schließen diese Lücke, indem sie die Validierung über verteilte Systeme hinweg automatisieren und sich nahtlos in CI/CD-Pipelines integrieren.
  • Höheres Ausfallrisiko und Schwierigkeiten bei der Fehlerbehebung
    Die verteilte Natur von Microservices, die Daten und Rechenleistung umfasst, schafft mehr potenzielle Fehlerquellen. Diese Komplexität erschwert die Fehlerbehebung und Ursachenanalyse, da Probleme durch die unvorhersehbare Interaktion mehrerer Dienste entstehen können.

Best Practices zum Testen von Microservices

Um optimale Ergebnisse zu erzielen, befolgen Sie beim Testen von Microservices diese Best Practices.

  • Definieren und Durchsetzen von Serviceverträgen
    Implementieren Sie eine Servicedefinition, beispielsweise mit OpenAPI für RESTful-Dienste, während der Entwurfsphase, um einen klaren „Vertrag“ für die API festzulegen. Eine Servicedefinition fungiert als Vertrag, der unterstützte Ressourcen, Vorgänge und Datenstrukturen wie JSON-Schemas beschreibt. Diese Klarheit hilft Kundenteams, die Interaktion mit der API zu verstehen und stellt die teamübergreifende Kompatibilität sicher.
  • Priorisieren Sie Unit-Tests und Codierungsstandards
    Unit-Tests bleiben für Microservices unerlässlich, insbesondere um Regressionen frühzeitig zu erkennen und die Qualität trotz des damit verbundenen Aufwands zu verbessern. Moderne Tools wie die von Parasoft haben diesen Aufwand reduziert und machen sie zu einer kostengünstigen Praxis, die nicht vernachlässigt werden sollte. Die Einhaltung von Kodierungsstandards wie denen von OWASP hilft außerdem, Sicherheits- und Zuverlässigkeitsrisiken zu vermeiden. Nutzen Sie in die CI/CD-Pipeline integrierte statische Analysetools (SAST), um Code in Echtzeit zu scannen. All dies gewährleistet die Einhaltung von Vorschriften und stellt sicher, dass nichts übersehen wird.
  • Nutzen Sie die Service-Virtualisierung
    Nutzen Sie Service-Virtualisierung mit Nachrichten-Proxys, um Microservices zu isolieren und Abhängigkeiten durch Aufzeichnung, Überwachung und Steuerung des API-Verkehrs zu verwalten. Microservices sind oft von anderen APIs abhängig, was die Isolierung für Tests erschwert. Service-Virtualisierung emuliert diese Abhängigkeiten und ermöglicht frühzeitiges und häufiges Testen ohne reale Systeme. Die drei wichtigsten Schritte ermöglichen realistische Testszenarien: Aufzeichnen (Erfassung der tatsächlichen Client-Nutzung), Überwachen (Beobachten des Nachrichtenflusses) und Steuern (Verwalten der Ziele). Nachrichten-Proxys fungieren als Vermittler, die den Datenverkehr aufzeichnen und für Regressionstests und die Simulation nachgelagerter APIs wiedergeben.
  • Kontrollieren Sie die Testumgebung
    Verwenden Sie Nachrichtenproxys in einer produktionsähnlichen Umgebung, um Verbindungen zu Abhängigkeiten zu steuern und das Verhalten für ein besseres Debugging zu überwachen. Beispielsweise sollte bei Integrationstests der Fokus darauf liegen, sicherzustellen, dass in einer realistischen Umgebung keine Fehler auftreten. Nachrichtenproxys bieten Flexibilität beim Wechsel zwischen virtuellen und realen Abhängigkeiten mit API-gesteuertem Management für die Automatisierung in ausgereiften CI/CD-Pipelines.

Beispiele für die Durchführung von API-Tests

Hier sind zwei Beispiele für Situationen, in denen Sie API-Tests durchführen möchten.

Kleine 3D-Symbole für im Raum schwebende Apps

Social-Media-App

Wenn eine Person eine App wie Instagram oder Twitter öffnet, fordert die App sie auf, sich anzumelden. Sie kann dies in der App selbst oder über Facebook oder Google tun.

Wenn der Benutzer eine dieser beiden Webquellen verwendet, hat die App eine Vereinbarung mit Facebook und Google, sodass die App auf einige der Informationen über den Benutzer zugreifen kann, die sie zuvor an die Quellen geliefert hat.

Tester können die APIs testen, die der App den Zugriff auf die benötigten Informationen ermöglichen. Der Tester kann auch testen, ob die Social-Media-App erfolgreich mit Facebook und Google zusammenarbeitet, um dem Benutzer Zugriff auf die App zu gewähren.

Reisebuchungs-App

Wenn eine Person einen Webservice wie Kayak oder Expedia verwendet, um Flugtickets zu buchen, erwartet sie, dass sie günstige Flüge für das gewünschte Datum sieht.

Die Reise-App muss mit den teilnehmenden Fluggesellschaften kommunizieren, um dem Reisenden die besten Flugzeiten und Preise anzuzeigen. APIs machen dies möglich.

Tester können testen, um sicherzustellen, dass die APIs, die der Reise-App die Möglichkeit geben, mit den Fluggesellschaften zu kommunizieren, korrekt funktionieren und dass die App dem Benutzer die richtigen Informationen liefert.

Die Tester können Tests durchführen, um sicherzustellen, dass die APIs, die bei der Flugbuchung helfen, wie erwartet funktionieren, und die Zahlungskomponente überprüfen. Der Tester kann die APIs testen, die der App die Kommunikation mit Kreditkartenunternehmen und die ordnungsgemäße Zahlungsabwicklung ermöglichen, sowie jene APIs, die die persönlichen und finanziellen Daten des Benutzers schützen.

Hände tippen auf dem iPhone und suchen nach einer Reisebuchung

Erste Schritte beim Testen von APIs

Grafik, die den Arbeitsablauf des API-Tests zeigt, vom Verständnis der verschiedenen Typen über die Entwicklung einer Teststrategie bis hin zur Implementierung von Omnichannel-Tests

  1. Verstehen Sie die verschiedenen Arten von API-Tests
    Bevor Sie mit API-Tests beginnen, sollten Sie die verschiedenen Testarten kennen. Jeder Test dient einem bestimmten Zweck: der Validierung der Funktionalität, Zuverlässigkeit und Sicherheit einer API. Die folgenden Punkte helfen Ihnen dabei, die zu testenden API-Typen zu bestimmen und Ihre Testaktivitäten zu priorisieren und zu planen:
  • Vertragstests prüfen, ob die Schnittstelle der API, wie Swagger oder WSDL, richtig definiert und von Clients genutzt werden kann.
  • Komponententests konzentrieren sich auf einzelne API-Methoden und stellen sicher, dass jede isoliert wie erwartet funktioniert.
  • Szenariotests validieren durch das Testen von Aufrufsequenzen, wie die API mit realen Anwendungsfällen umgeht.
  • Leistungstests beurteilen die Leistung der API unter Belastung und messen Geschwindigkeit und Skalierbarkeit.
  • Sicherheitstests suchen nach Schwachstellen und stellen sicher, dass die API vor Angriffen geschützt ist.
  • Und nicht zuletzt überprüfen Omnichannel-Tests das Verhalten der API auf verschiedenen Plattformen, wie mobilen Apps oder Webschnittstellen.
  1. Erstellen Sie eine Teststrategie
    Eine solide Teststrategie ist für effiziente API-Tests unerlässlich. Definieren Sie zunächst Ihre Ziele: Welche Aspekte der API (Funktionalität, Leistung, Sicherheit) sind für Ihre Anwendung am wichtigsten? Verwenden Sie einen strukturierten Ansatz, beispielsweise die Testpyramide. Diese setzt auf eine breite Basis von Unit-Tests, gefolgt von API-Tests und einer kleineren Anzahl von UI-Tests. So erkennen Sie Probleme frühzeitig auf niedrigeren Ebenen, bevor sie eskalieren. Planen Sie die Endpunkte, Eingaben und erwarteten Ausgaben der API als Leitfaden für die Erstellung Ihrer Tests. Entscheiden Sie, welche Tests für Geschwindigkeit und Wiederholbarkeit automatisiert werden sollen und welche möglicherweise manuell geprüft werden müssen. Berücksichtigen Sie auch die Ressourcen und Zeitpläne Ihres Teams, um Gründlichkeit und Praktikabilität in Einklang zu bringen.
  2. Beginnen Sie mit Vertragstests
    Beginnen Sie Ihre API-Tests mit Vertragstests, da diese die Grundlage, die API-Schnittstelle, validieren. Dabei wird der Vertrag – sei es ein Swagger-Dokument für REST oder ein WSDL für SOAP – überprüft, um sicherzustellen, dass er für die Client-Nutzung korrekt geschrieben ist. Testen Sie, ob die Endpunkte gültig sind, die Anforderungs- und Antwortschemata den Spezifikationen entsprechen und die Nachrichten semantisch korrekt sind. Diese Tests dienen als erste Tests. Wenn der Vertrag hier fehlschlägt, ist es sinnlos, weiterzumachen, bis er behoben ist. Das Bestehen der Vertragstests gibt Ihnen die Gewissheit, dass die API-Struktur solide ist, bevor Sie sich mit der tieferen Funktionalität befassen.
  3. Fahren Sie mit den Komponententests fort
    Sobald der Vertrag feststeht, beginnen Sie mit den Komponententests, die auf einzelne Methoden oder Ressourcen der API abzielen. Betrachten Sie diese als Unit-Tests für die API-Ebene. Erstellen Sie für jede im Vertrag definierte Methode einen Test, der sie isoliert aufruft, gültige Eingaben übergibt und die Ausgaben mit den erwarteten Ergebnissen vergleicht. Nutzen Sie den Vertrag, um diese Tests effizient zu generieren und sicherzustellen, dass alle Endpunkte und Operationen wie vorgesehen funktionieren. Dieser Schritt überprüft die Kernlogik der API ohne Eingriffe anderer Komponenten. Dies ist eine wichtige Ebene, um Fehler in bestimmten Funktionen zu erkennen, bevor sie umfassendere Tests erschweren.
  4. Implementieren Sie Szenariotests
    Implementieren Sie anschließend Szenariotests, um das Verhalten der API in realen Situationen zu überprüfen. Diese Tests verknüpfen mehrere API-Aufrufe, um Benutzer-Workflows oder Geschäftsprozesse wie das Absenden einer Bestellung oder die Aktualisierung eines Profils zu simulieren. Definieren Sie die Reihenfolge der Anfragen, einschließlich der Abhängigkeiten, und validieren Sie die Ergebnisse in jedem Schritt. Prüfen Sie, ob die API konsistent ist und Randfälle wie ungültige Eingaben oder Timeouts korrekt verarbeitet. Szenariotests schließen die Lücke zwischen isolierten Komponententests und dem Gesamtsystemverhalten und stellen sicher, dass die API praktische Anwendungsfälle effektiv unterstützt.
  5. Führen Sie Leistungstests durch
    Nach der Funktionsvalidierung werden Leistungstests durchgeführt, um zu beurteilen, wie die API unter hoher Belastung funktioniert. Testen Sie Geschwindigkeit, Reaktionsfähigkeit und Stabilität, indem Sie verschiedene Belastungen simulieren – von normalem Datenverkehr über Spitzenlast bis hin zu extremer Belastung. Messen Sie Reaktionszeiten, Durchsatz und Ressourcennutzung (z. B. CPU oder Speicher), um Engpässe zu identifizieren. Beginnen Sie mit Basistests unter typischen Bedingungen und skalieren Sie anschließend hoch, um zu sehen, wo es Probleme gibt. So stellen Sie sicher, dass die API die erwartete Nachfrage bewältigen kann und für zukünftiges Wachstum skalierbar ist. Hier erkannte Leistungsprobleme verhindern Verlangsamungen oder Abstürze in der Produktion.
  6. Sicherheitstests durchführen
    Sicherheitstests sind unerlässlich, um die API vor Bedrohungen zu schützen. Testen Sie auf häufige Schwachstellen wie Injection-Angriffe, fehlerhafte Authentifizierung oder unzulässige Datenfreigabe. Simulieren Sie schädliche Eingaben, um zu prüfen, ob die API diese ablehnt, und stellen Sie sicher, dass Zugriffskontrollen wie Token oder Rollen wie vorgesehen funktionieren. Überprüfen Sie die Verschlüsselung der übertragenen Daten und stellen Sie sicher, dass in Antworten keine vertraulichen Informationen preisgegeben werden. Führen Sie Penetrationstests durch, um tiefere Einblicke zu gewinnen – entweder manuell oder mit automatisierten Tools.
  7. Implementieren Sie Omnichannel-Tests
    Omnichannel-Tests helfen Ihnen, die konsistente Leistung der API über verschiedene Plattformen und Schnittstellen hinweg sicherzustellen. Testen Sie sie über alle unterstützten Kanäle, z. B. mobile Apps, Webbrowser oder Desktop-Clients, und stellen Sie sicher, dass die Antworten und das Verhalten unabhängig vom Einstiegspunkt übereinstimmen. Überprüfen Sie, ob Datenformate wie JSON oder XML sowie die Fehlerbehandlung über alle Kanäle hinweg einheitlich sind. Dies ist insbesondere für APIs, die unterschiedliche Anwendungen unterstützen, wichtig, da Inkonsistenzen Benutzer frustrieren oder Integrationen beeinträchtigen können.
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